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申请/专利权人：华中科技大学

摘要：本发明属于船舶水动力性能试验领域，并具体公开了一种用于螺旋桨推力和扭矩直接测量的无摩擦动力仪，其包括水平导流壳体、竖直连接剑、水平齿轮轴、水平花键轴、水平连接轴、测量端轴和信号接收器，其中：竖直连接剑安装在水平导流壳体上，其内安装有竖直齿轮轴，竖直齿轮轴下端与水平齿轮轴咬合；水平齿轮轴、水平花键轴、水平连接轴和测量端轴依次相连，且均安装在水平导流壳体内；测量端轴上粘贴有轴向和周向应变片，水平花键轴处设有无线节点，无线节点用于将轴向和周向应变片测得的测量信号无线传输给信号接收器。本发明传感器位于最外层传动轴上，可直接在螺旋桨近端测量推力和扭矩，无需测量摩擦力及扣除工作，能实现更高的测量精度。

主权项：1.一种用于螺旋桨推力和扭矩直接测量的无摩擦动力仪，其特征在于，包括水平导流壳体、竖直连接件（11）、水平齿轮轴（9）、水平花键轴（37）、水平连接轴（45）、测量端轴（46）和信号接收器（27），其中：所述竖直连接件（11）安装在所述水平导流壳体上，且其内安装有竖直齿轮轴（15），该竖直齿轮轴（15）下端与所述水平齿轮轴（9）咬合；所述水平齿轮轴（9）、水平花键轴（37）、水平连接轴（45）和测量端轴（46）依次相连，且均安装在所述水平导流壳体内；所述测量端轴（46）上粘贴有轴向和周向应变片，所述水平花键轴（37）处设有无线节点（29），该无线节点（29）用于将所述轴向和周向应变片测得的测量信号无线传输给所述信号接收器（27）；具体的，所述水平导流壳体包括依次连接的一号壳体（1）、二号壳体（3）、三号壳体（28）、四号壳体（36）、五号壳体（44）、六号壳体（50）和七号壳体（49）；一号壳体（1）为导流锥形，其与二号壳体（3）通过螺纹丝口紧密固连，连接处套有O型密封圈（2）；二号壳体（3）为回转体，其下设有底部开孔盖板（6），用于安装调试或维修，底部开孔盖板（6）通过内六角圆柱头螺钉（4）与二号壳体（3）紧密贴合，贴合处套有O型密封圈（7）；二号壳体（3）内设有轴承定位板（5），轴承定位板（5）上安置角接触球轴承（8），角接触球轴承（8）上安置水平齿轮轴（9）；二号壳体（3）上方为竖直件底座（10），竖直件底座（10）上安置竖直连接件（11），竖直件底座（10）和二号壳体（3）通过内六角圆柱头螺钉（13）贴合，贴合处布置竖直轴轴承底座（12），竖直轴轴承底座（12）支撑角接触球轴承（14），角接触球轴承（14）上布置竖直齿轮轴（15），竖直齿轮轴（15）上设有定位螺母（16），竖直传动轴（17）上设有键槽（18），其与定位螺母（16）配合，完成竖直齿轮轴（15）和竖直传动轴（17）的定位与装配；角接触球轴承（14）上方布置有压盖（19），用于保证二号壳体（3）水密；插销（21）贯穿竖直件底座（10）和二号壳体（3），便于组装时定位；水平齿轮轴（20）与竖直齿轮轴（15）咬合，将竖直齿轮轴上的转动传递至水平齿轮轴（20）上；轴承座（23）设置在二号壳体（3）内部，用于支撑角接触球轴承（22）和角接触球轴承（25），角接触球轴承（22）和角接触球轴承（25）用于支撑水平齿轮轴（9），角接触球轴承（22）和角接触球轴承（25）间设有唇型密封圈（24）；角接触球轴承（25）右侧设置卡圈（26）用于定位；竖直件底座（10）和二号壳体（3）贴合处开有小孔，用于设置信号接收器（27），用于接收无线信号并传递至电脑用于后续处理；三号壳体（28）与二号壳体（3）通过螺纹丝口紧密固连，水平齿轮轴（9）在三号壳体（28）这一段固定有圆柱型的橡胶体（30），该橡胶体（30）用于固定无线节点（29）和专用电池（31），所述专用电池（31）用于为所述无线节点（29）和信号接收器（27）供电；四号壳体（36）与三号壳体（28）通过螺纹丝口紧密固连，连接处设有O型密封圈（34），深沟球轴承（35）置于四号壳体（36）内部，为花键套（33）提供周向支撑，同时水平齿轮轴（9）上固定有连接法兰（32），连接法兰（32）为花键套（33）提供轴向支撑和定位；水平花键轴（37）卡入花键套（33）内，与水平齿轮轴（9）连接，角接触球轴承（38）置于四号壳体（36）内部，为花键轴（37）提供支撑；四号壳体（36）和五号壳体（44）间设有备用壳体（43）用于固定，备用壳体（43）和五号壳体（44）都与四号壳体（36）通过螺纹丝口紧密固连，连接处设有O型密封圈（39）；五号壳体（44）内设有隔套（41），隔套（41）两侧均设有唇型密封圈（40），唇型密封圈（40）靠近首部一侧设有深沟球轴承（42），用于支撑水平连接轴（45）；水平连接轴（45）为中空轴，其首段为测量端轴（46），测量端轴（46）上贴有轴向和周向应变片，测量端轴（46）上有小孔，轴向和周向应变片连接线通过小孔穿进水平连接轴（45）；六号壳体（50）和七号壳体（49）依次用螺纹连接，其内部设有O型密封圈（47）和滑动轴承（48）。

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百度查询： 华中科技大学 一种用于螺旋桨推力和扭矩直接测量的无摩擦动力仪